シカゴ大学の教授が率いるアメリカの物理学者のグループVitalyPrakapenkaは、実験室の条件で最初に超イオン氷を取得しました。これは、酸素イオンから剛直な結晶格子が形成され、水素イオンがそれに沿って自由に移動する水の状態です。これに関する情報は、最近、テーマ別ジャーナルNaturePhysicsに掲載されました。
以前は、科学者は実験室の条件で超イオン氷（いわゆる氷XVIII）を取得することができたのは一度だけでした。これは、ダイヤモンドバイスに固定された水滴がレーザーによって生成された衝撃波にさらされる動的実験で行われました。その結果、ほんの一瞬しか存在しなかった超イオン氷が形成されました。
新しい実験では、科学者たちは別のアプローチを取りました。彼らはダイヤモンドバイスを使用して、惑星の核に見られるものに匹敵する高強度の圧力を再現しました。次に、Advanced Photon Sourceシンクロトロンを使用して、X線放射の明るいビームを生成し、水滴を極端な温度に加熱しました。実験中に、以前に考えられていたように、超イオン性氷の形成は50GPaの圧力を必要としないこともわかった。異常な材料のサンプルは、20GPaの圧力で得られました。
「立方体を想像してみてください。その格子には、角に酸素イオンがあり、その周りに水素イオンが含まれています。新しい超イオン相に入ると、格子が膨張し、酸素イオンが所定の位置に留まっている間に水素イオンが移動できるようになります。浮遊する水素原子の海にある固体酸素格子のように見えます」と科学者の一人が実験についてコメントしました。
超イオン氷は、遠くの惑星だけでなく、地球にも存在することに注意してください。科学者によると、それは私たちの惑星の磁場を維持するのに特定の役割を果たし、それは宇宙線から地球の表面を保護します。火星や水星のような惑星には磁場がないため、宇宙線やその他の要因の攻撃的な影響を受けやすくなっています。科学者たちは、超イオン氷の研究が、生命が存在できる惑星の探索において重要な役割を果たす可能性があると信じています。
2021-10-31 07:42:21
著者: Vitalii Babkin